依据地下车库与塔楼关系来追寻人行动线的方法及系统

摘要

本发明提供了一种依据地下车库与塔楼关系来追寻人行动线的方法及系统。该方法包括：分析楼栋与地库之间位置关系，依据不同楼栋与地库的位置关系，判断选择人行动线进入方式与方向；判断人行步入电梯厅初步方向，当确定好楼栋与地库的基本关系后，标记楼栋所处相对地下室东南西北具体方位，依据相对位置关系，初步判定步入电梯厅初步方向；划分网格，标记有障碍物网格；基于A*算法，寻找从始点到终点的路径，其中自动避开障碍物，判断检索终点区域；在多种可能路径中，给定规则，路径最短，最少拐折，选出最优路径。本发明提供的依据地下车库与塔楼关系来追寻人行动线的方法及系统能够解决智能地库排布中地下室到塔楼下方核心筒归家路线问题。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑设计技术领域，特别是涉及一种依据地下车库与塔楼关系来追寻人行动线的方法及系统。

背景技术

随着中国科技崛起，各行各业开始研究新技术，新工艺以及人工智能在行业中的应用情况与发展趋势。在传统的建筑设计行业，设计师是生产主体，承担着创作、绘图、修改等一系列设计流程工作。其中有重复且繁琐的工作量，秉着释放设计师头脑，使设计师更专注于创作及推陈出新上，迫切需要寻求新的技术解决一部分必要且繁琐工作量。

当前国内设计师主要运用的是天正软件绘制排布地下室平面，工作环境收到硬件制约。以一个2.6万平地下室为例，根据设计师水平的高低，从排布地下室方案到初步方案深化再到初步设计阶段需要的时间周期为10～15天。且依据总图调整或者是其他设备专业调整，方案的修改工作量较大，设计周期加长。地下室设计涉及到项目本身条件制约，规范限制以及多专业配合，设计本身具有复杂性，同时在设计过程中通过经验总结与研究亦可得到一些规则。在此背景下，将智能算法运用到设计中，解决绘图硬件条件，设计周期，反复繁琐等方面问题有较大潜力。既有研究有利用云计算基于AutoCAD平台插件完成地库排布的探索。但是未看到该软件推入市场，缺乏主客观联合评价，难以评估其是否可以适用于实际项目中。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种依据地下车库与塔楼关系来追寻人行动线的方法及系统，能够解决智能地库排布中地下室到塔楼下方核心筒归家路线问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种依据地下车库与塔楼关系来追寻人行动线的方法，所述方法包括：分析楼栋与地库之间位置关系，依据不同楼栋与地库的位置关系，判断选择人行动线进入方式与方向；判断人行步入电梯厅初步方向，当确定好楼栋与地库的基本关系后，标记楼栋所处相对地下室东南西北具体方位，依据相对位置关系，初步判定步入电梯厅初步方向；划分网格，标记有障碍物网格；基于A*算法，寻找从始点到终点的路径，其中自动避开障碍物，自动判断检索终点区域；在多种可能路径中，给定规则，路径最短，避免拐折，选出最优路径。

在一些实施方式中，分析楼栋与地库之间位置关系，依据不同楼栋与地库的位置关系，判断选择人行动线进入方式与方向，包括：当楼栋是短边或者是长边小于等于1/4与地下室边缘紧邻或者重叠时，核心筒通过塔楼内部通道连接，再由楼栋靠近地库的边缘寻找最短途径与地库连接；当楼栋长边大于1/4,小于等于1/2与地下室边缘紧邻或者重叠时，如果是只有一个核心筒的楼栋，寻求最短途径直接连接到地下室，如果有两个或以上核心筒楼栋，在1/4～1/2以内的核心筒直接连接地下室，求最短距离，在1/2以外的核心筒由塔楼内部走道连通到相邻核心筒；当楼栋长边大于1/2与地下室边缘紧邻或者重叠时,每个核心筒寻求最短途径直接连接到地下室。

在一些实施方式中，楼栋与地库的关系包括：在其外部，与其紧邻，在其内部三种基本关系。

在一些实施方式中，判断人行步入电梯厅初步方向，当确定好楼栋与地库的基本关系后，标记楼栋所处相对地下室东南西北具体方位，依据相对位置关系，初步判定步入电梯厅初步方向，还包括：分析电梯厅信息，确定起点位置。

在一些实施方式中，划分网格，包括：采用0.5MX0.5M网格执行网格划分。

此外，本发明还提供了一种依据地下车库与塔楼关系来追寻人行动线的系统，所述系统包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现根据前文所述的依据地下车库与塔楼关系来追寻人行动线的方法。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：

地下室设计是及其复杂的课题，动态规划问题在解决一个大的比较复杂的问题时，往往会把一个大的问题拆分成若干个子问题，甚至子问题的子问题来求解。各子问题依赖于当前面临的状态，又影响以后的发展。本发明即是解决若干问题中一个子问题，自动匹配人行动线；

人行归家动线一直也是地下室设计中不可或缺的一个部分，既要人行途径合理避过障碍物可达电梯厅，又要归家途径短且便于通行。本发明可以快速的寻路且多种，利用规则选定相对合理路线。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是设计原则示意图；

图2是算法实现流程的示意图；

图3是障碍物标记的示意图；

图4是寻路的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种依据地下车库与塔楼之间关系来追寻人行动线的方法。在已有的车库排布下，分析地库与塔楼之间的关系，依据不同的位置关系，自动寻找最合适的从地库到塔楼疏散口的人行动线。

智能地库设计系统的智能计算初步可分为以下分支：车位排布及车行流线组织，塔楼下方车位排布，车位控制及轮廓收缩，自动匹配地下室到塔楼下方核心筒归家路线，设备用房计算与落位，防火分区划分及疏散。本发明是为解决智能地库排布中地下室到塔楼下方核心筒归家路线问题，处理的是整体软件系统中的一个分支。本发明的具体技术方案如下：

1、分析楼栋与地库之间位置关系，依据不同楼栋与地库的位置关系，判断选择人行动线进入方式与方向。楼栋与地库的关系可概括为在其外部，与其紧邻，在其内部三种基本关系。

2、判断人行步入电梯厅初步方向，当确定好楼栋与地库的基本关系后，标记楼栋所处相对地下室东南西北具体方位。依据相对位置关系，初步判定步入电梯厅初步方向。同时分析电梯厅信息，确定起点位置。

3、划分网格，标记有障碍物网格。

4、基于A*算法，寻找从始点到终点的路径，其中自动避开障碍物，自动判断检索终点区域。

5、在多种可能路径中，给定规则，路径最短，避免拐折，选出最优路径。

以上所有技术路线的实施基础为设计总结设计经验。

在已有的车位排布方案后，通过本发明系统可智能匹配每栋塔楼人行路径，提升地下室方案排布精准性，是解决防火分区划分及疏散的前提。

1、设计总结经验将适应于大多数项目设计方法归类，参见图1，总结如下。

a、当楼栋是短边或者是长边小于等于1/4与地下室边缘紧邻或者重叠时，核心筒通过塔楼内部通道连接，再由楼栋靠近地库的边缘寻找最短途径与地库连接。

b、当楼栋长边大于1/4,小于等于1/2与地下室边缘紧邻或者重叠时，如果是只有一个核心筒的楼栋，寻求最短途径直接连接到地下室。如果有两个或以上核心筒楼栋，在1/4～1/2以内的核心筒直接连接地下室，求最短距离，在1/2以外的核心筒由塔楼内部走道连通到相邻核心筒。

c、当楼栋长边大于1/2与地下室边缘紧邻或者重叠时,每个核心筒寻求最短途径直接连接到地下室。

2、地库边缘楼栋依据与地库的相对位置关系，判断入户方向。内部楼栋依据车位排布形式判定入户方向。

3、拆解图形，划分网格。标记有障碍物网格，参见图3。

4、基于A*算法，我们定义在寻路过程中向前探索的节点(地图格子)称为探索节点，起始探索节点即为原点，定义电梯厅的门为原点。探索节点朝着目标前进，如果前方不是障碍，探索节点可以继续向前进入下一个地图格子，这种探索可定义为自由探索。探索节点朝着目标前进，如果前方是障碍，探索节点将试图绕过障碍，这种探索可定义为绕爬探索。探索节点前进后，判断当前地图格子是否为目标格子，如果是则寻路成功，根据寻路过程构造完整路径，参见图4。

5、目标搜索后可能形成一条或多条路径，依据给定条件比选最优路径。

本发明还提供了一种依据地下车库与塔楼关系来追寻人行动线的系统，所述系统包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现根据前文所述的依据地下车库与塔楼关系来追寻人行动线的方法。

本发明具有如下优点：

1、地下室设计是及其复杂的课题，动态规划问题在解决一个大的比较复杂的问题时，往往会把一个大的问题拆分成若干个子问题，甚至子问题的子问题来求解。各子问题依赖于当前面临的状态，又影响以后的发展。本发明即是解决若干问题中一个子问题，自动匹配人行动线。

2、人行归家动线一直也是地下室设计中不可或缺的一个部分，既要人行途径合理避过障碍物可达电梯厅，又要归家途径短且便于通行。本发明可以快速的寻路且多种，利用规则选定相对合理路线。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。